Para a reação 2 H2(g) + O2(g) ? 2 H2O(l) tem-se ?H° = -571,6 kJ (por 2 mol H2). Calcule a energia liberada ao…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Para a reação 2 H2(g) + O2(g) ? 2 H2O(l) tem-se ?H° = -571,6 kJ (por 2 mol H2). Calcule a energia liberada ao reagirem 5,00 g de H2 com O2 em excesso.
- A) ˜ -709 kJ de energia liberada.
- B) Energia liberada é 285,6 kJ.
- C) 5 g de H2 liberam 200 kJ.
- D) O ?H° é positivo, indicando absorção de energia.
- E) A energia liberada é 1000 kJ.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Pela equação dada, 2 mol de H2 (massa de cerca de 4,03 g, usando M(H2) = 2,016 g/mol) liberam 571,6 kJ, pois ΔH° = -571,6 kJ corresponde a essa quantidade de reagente. Passo 2: Calcule a quantidade de matéria de H2 presente em 5,00 g: n = 5,00 / 2,016 ≈ 2,48 mol de H2. Passo 3: Como o O2 está em excesso, todo o H2 reage, e a energia liberada é proporcional à quantidade de H2 que reage. Por regra de três: 2 mol de H2 liberam 571,6 kJ; 2,48 mol liberam x. Logo x = 571,6 × 2,48 / 2 ≈ 709 kJ. Passo 4: Compare com o gabarito. O resultado calculado, cerca de 709 kJ liberados, coincide com a alternativa A, que é o gabarito oficial. O sinal negativo no texto da alternativa segue a convenção de ΔH (negativo = energia liberada), embora a grandeza 'energia liberada' seja positiva em módulo; a redação está confusa, mas o valor está correto. Passo 5: Por que as outras estão erradas: a alternativa B traz 285,6 kJ, que é a energia por mol de H2 e não para a massa dada; a alternativa C traz 200 kJ, valor que não corresponde a nenhuma proporção correta da reação; a alternativa D está errada porque ΔH negativo indica reação exotérmica, ou seja, liberação de energia, e não absorção; a alternativa E traz 1000 kJ, valor que não resulta de nenhum cálculo com os dados do enunciado.
💡 Dica: Calcule a quantidade de mols de H2 e aplique a relação de energia liberada.
Alternativa por alternativa
nH2 = 5,00/2,016 = 2,480 mol; energia = 2,480·(-571,6/2) = -708,6 kJ ˜ -709 kJ.
O aluno calculou a energia correspondente a 1 mol de H2 (571,6 / 2 = 285,8 kJ) e tomou esse valor como resposta, sem multiplicar pela quantidade de H2 presente em 5,00 g.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de energia liberada ao calcular a proporção de H2 em relação à reação completa, resultando em um valor incorreto.
O aluno aplicou uma proporção sem base consistente com a estequiometria da equação, chegando a 200 kJ para 5 g de H2 sem partir de 571,6 kJ por 2 mol.
O aluno interpretou o sinal negativo de ΔH como se fosse um sinal de subtração ou erro, e concluiu que a reação absorve energia, confundindo reação exotérmica com endotérmica.
O aluno estimou um valor arredondado sem realizar o cálculo estequiométrico com a massa de 5,00 g e a energia de 571,6 kJ por 2 mol de H2.
Raio-X da questão
energia de reação
avaliacao
cálculo estequiométrico · energia de reação
Revisar cálculos de energia em reações químicas.
O aluno pode confundir a quantidade de energia liberada ao calcular a proporção de H2 em relação à reação completa, resultando em um valor incorreto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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